SU1723066A1 - Способ получени гипсового в жущего из фосфогипса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии производства в жущих материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов и минеральных .удобрений. Целью изобретени   вл етс  улучшение в жущих свойств продукта. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе получени  в жущего на основе фосфогипса, включающем нейтрализацию фосфогипса в водной суспензии известковым молоком, последующее отделение фосфогипса от жидкой фазы, интенсивную дегидратацию в трубе-сушилке продуктами сгорани  топлива и размол продукта дегидратации, новым  вл етс  то, что размол осуществл ют в присутствии микро- мелющих тел, например частиц кварцевого песка размером (0,1-1,0) х 10 м, при этом массовое соотношение дегидратированного фосфогипса (ДФГ) и микромелющих тел (МГ) поддерживают в пределах ДФПМТ - 1:(0.05-1,7). 1 табл. (А С

Description

Изобретение относитс  к технологии в жущих материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов и минеральных удобрений.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  гипсового в жущего из фосфогипса путем нейтрализации фосфогипса в водной суспензии известковым молоком, отделени  фосфогипса от жидкой фазы, интенсивной дегидратации в продуктах сгорани  топлива, осуществл емой в трубе-сушилке и размола продукта дегидратации, например, в шаровых мельницах.

Недостатком способа  вл етс  получение в жущего низкого качества. Оно характеризуетс  высокой водопотребностью при

получении теста нормальной консистенции, а издели , приготовл емые на его основе, имеют низкую прочность. Кроме того, получаемое по известному способу в жущее обладает малыми сроками начала схватывани , что требует применени  замедлителей схватывани  при организации промышленных технологий по его переработке на строительные издели .

Цель изобретени  - повышение качества в жущего.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе получени  гипсового в жущего из фосфогипса, включающем нейтрализацию фосфогипса в водной суспензии известковым молоком с последующим отделением фосфогипса от жидкой фазы, интенсивной дегидратацией в трубе-сушилVI

ю со о о о

ке продуктами сгорани  топлива и размолом продукта дегидратации, размол осуществл ют в присутствии микромелющих тел размером (0,1-1,0) х . при этом массовое соотношение дегидратированного фос- фогипса СДФГ) и микромелющих тел (МТ) поддерживают в пределах ДФПМТ 1:(0.05-1,7).

Отличительной особенностью способа  вл етс  введение при размоле микромеле- ющих тел, например частиц кварцевого песка с размером (0,1-1,0) х м. Микромелющие тела резко мен ют услови  измельчени  кристаллов интенсивно дегидратированного фосфогипса. Так как дегид- ратированный фосфогипс представлен в основном кристаллами пластинчатой формы с размером частиц от 0,010 х 10 до 0,200х10 3 м, разрушение их шарами, которыми заполнена мельница размером (10- 50) х м. идет в основном по механизму удара и поэтому мало эффективно. Кроме того, эффективность понижена из-за тенденции фосфогипса к налипанию на мелющие тела. Добавка микромелющих тел устран ет вышеуказанные затруднени  стадии размола, так как усиливаетс  роль истирани  в процессе измельчени  и это позвол ет добитьс  достаточно быстрого уменьшени  размеров кристаллов дегидра- тированного фоефогипса до необходимого уровн , что повышает качество в жущего путем снижени  его водопотребности и повышени  прочностных характеристик изде- лий, изготовл емых на его основе.

Наиболее эффективно измельчение кристаллов дегидратированного фосфогипса достигаетс , когда микромелющие тела имеют размеры (0,1-1,0) х м. Эти раз- меры соизмеримы с размерами монокристалловразмалываемого дегидратированного фосфогипса, размеры которых наход тс  преимущественно в пределах (0,01-0,150) х . При использова- нии микромелющих тел с размером менее 0,1 х 10 м начинает про вл тьс  налипание размалываемого материала на мелющие шары, снижаетс  эффективность процесса размола. При том же времени размола свойства в жущего получаютс  близкими к. свойствам в жущего, полученного по способу-прототипу.

При использовании микромелющих тел размером более 1,0 х м также снижаетс  эффективность размола дегидратированного фосфогипса и свойства получаемого в жущего станов тс  идентичными свойствам в жущего, полученного по способу-прототипу.При поддержании соотношени  ДФПМТ

1:(0,05-1,7) обеспечиваетс  получение наиболее качественного в жущего за счет оптимальных условий истирани  кристаллов дегидратированного фосфогипса.

Причем с ростом количества вводимых микромелющих тел до соотношени  ДФПМТ 1:1,7 падает водогипсовое отношение в жущего, что снижает последующие энергозатраты на сушку изделий. В тоже врем  прочность изделий, получаемых из этого в жущего, все врем  выше, чем в способе-прототипе .

Дальнейшее увеличение подачи микромелющих тел практически уже не снижает водогипсовое отношение, но прочность изделий , получаемых из этого в жущего, становитс  ниже, чем у изделий, получаемых из в жущего по способу-прототипу.

При малой подаче микромелющих тел соотношение ДФПМТ может стать больше, чем 1:0,05, в этом случае услови  размола станов тс  практически идентичными услови м размола в способе-прототипе, соответственно качество изделий, приготовл емых из него, по прочности такое же, как у способа-прототипа.

Способ осуществл ют следующим образом .

Фосфогипс-дигидрат, полученный при производстве фосфорной кислоты, репуль- пируют в воде и нейтрализуют путем добавки известкового молока. При этом рН пульпы поддерживают в пределах 6-6,5. После операции нейтрализации пульпу повторно расфильтровывают с выделением нейтрализованного фосфогипса, который содержит 34-42% Н20 рбщ., до 0,3% фтора, до 0,5% PaOs в.р. Указанный фосфогипс  вл етс  исходным сырьем дл  получени  в жущего . Фос.фогипс подают дл  интенсивной дегидратации в аппарат типа трубы-сушилки, где он находитс  в контакте с продуктами сгорани  топлива 6-9 с. Продукты сгорани  на входе в аппарат дегидратации имеют температуру 600-799°С, а на выходе 160-200°С, преимущественно 170- 185°С. Дегидратированный фосфогипс содержит Р205В.р.0.1-0,3%, фтора до 0,3% и имеет остаточную влажность 3-6%. После охлаждени  до 40°С дегидратированный фосфогипс направл ют на стадию размола, например, в шаровой мельнице. В мельницу согласно предлагаемому способу одновременно ввод т микромелющие тела в виде частиц кварцевого песка. Кварцевый песок содержит частицы (0,1-1,0) х м. ДФГ и МТ подаютс  в мельницу при массовых соотношени х 1:(0,05-1,7). После процесса размола смесь используют в качестве в жущего .

Пример 1. Берут 1000 мае.ч. фосфо- гипса, полученного при производстве фосфорной кислоты с влажностью 38%, содержащего в пересчете на сухое вещество P20s общ. 0.95%. P20s в.р. 0.6%. F 0.3%. и репульпируют в 1654.2 мае.ч. воды с образованием пульпы. В пульпу ввод т 90 мас.ч. известкового молока, содержащего 9 мас.ч. СаО. Нейтрализованную пульпу с рН 6,5 в количестве 2744,2 мас.ч. расфильтровывают и выдел ют 998,62 мас.ч. нейтрализованного фосфогипса, влажность которого 37%. В пересчете на сухое вещество нейтрализованный фосфогипс содержит P20s общ. 0,94%, P20s в.р. 0.19%, F 0,3%.

Нейтрализованный фосфогипс подают на трубу-сушилку и во взвешенном состо нии 7 с он движетс  с продуктами сгорани  оплива. Температура продуктов сгорани  при этом мен етс  от 650 до 170°С. Дегидратированный фосфогипс в количестве 655,2 мас.ч. отдел етс  от продуктов сгорани . Он содержит 4% воды, 0,1% P20s в.р. На размол в шаровой мельнице кроме дегидратированного фосфогипса (ДФГ) вво т 131 мас.ч. микромелющих тел (МТ). в качестве которых вз та фракци  кварцевого песка размером (0,4-0.5) х , Твердость астиц кварца по шкале Мооса 5. При таком количественном вводе компонентов обеспечивают массовое соотношение дегидратированного фосфогипса и микромелющих тел ДФГ:МТ 1:0,2. Врем  размола 1 ч. Продукт размола в количестве 786,2 мас.ч. отвод т как готовое в жущее. В жущее ис- пытывают согласно ГОСТу 23789-79. Полученное в жущее имеет .следующие характеристики. Водогипсовое отношение при нормальной консистенции теста В/Г 0,78. Предел прочности влажных стандартных балочек 40x40x160 мм через 2 ч на изгиб составл ет 2,45 МПэ, на сжатие 4,2 МПа. Предел прочности воздушно-сухих балочек составл ет на изгиб 3,8 МПа, на сжатие 5,42 МПа. Врем  начала схватывани  в жущего 6,5 мин, окончание схватывани  12 мин.

П р и м е р 12. Реализаци  способа-проотипа . Берут 1000 мас.ч. фосфогипса, полченного при производстве фосфорной кислоты с влажностью 38%, содержащего в пересчете на сухое вещество P20s 0,95%, P20s в.р. 0,6%, F 0,3% и репульпируют в 1654,2 мас.ч. воды с образованием пульпы. В пульпу ввод т также 90 мас.ч. известкового молока, содержащего 9 мас.ч. СаО. Пульпа в количестве 2744,2 мас.ч. с рН 6,5 подаетс  на фильтр, где отдел етс  998,62 мас.ч. фосфогипса с влажностью 37% Н20, одержащего в пересчете на сухое вещество Р2050,94%, Р205в.р.0,19 %,F 0,3% .Нейтрализованный фосфогипс подают на трубу- сушилку и во взвешенном состо нии 7 с он движетс  с продуктами сгорани  и содержит 4% воды, 0,10% P20s в.р. 5После размола в шаровой мельнице в

течение 60 мин полученное в жущее испытываетс  согласно ГОСТу 23789-79. В жущее имеет следующие характеристики: водогипсовое отношение при нормальной

0 консистенции теста 0,95, предел прочности влажных стандартных балочек на изгиб через 2ч 1,4, МПа, в воздушно-сухом состо нии 2,7 МПа, предел прочности на сжатие стандартных балочек через 2 ч 3,2 МПа, в

5 воздушно-сухом состо нии 4,3 МПа.

В таблице приведены результаты примеров 1-10 реализации способа, причем в опытах 1-9 использованы в качестве микромелющих тел узкодисперсные фракции рас0 севаемого кварцевого песка, а опыте 10 - широка  фракци  отсе нного кварцевого песка.

Из примеров видно, что увеличение соотношени  ДФГ-МТ монотонно, снижает

5 водогипсовое отношение и это сопровождаетс  повышением прочностных характеристик изделий, однако при соотношени х больше 1-1,7 прочностные характеристики в жущего станов тс  хуже, чем в способе0 прототипе. Это объ сн етс  тем. что дальнейшее уменьшение доли ДФГ в в жущем не компенсируетс  ростом активности.

Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с прототипом позвол ет при оди5 наковом времени размола существенно повысить качество в жущего за счет снижени  водопотребности и повышени  прочностных характеристик изделий на его основе и тем самым расширить область примене0 ни  в жущего.

Дополнительным преимуществом способа можно считать и пониженный расход дегидратированного фосфогипса дл  получени  в жущего. Если в способе-прототипе

5 в жущее по массе идентично массе дегидратированного фосфогипса, то по предлагаемому способу его расход может быть снижен в оптимальных услови х на 20-50%. Повышаетс  несколько и технологич0 ность гипсового теста за счет некоторого увеличени  времени начала схватывани  при удовлетворительном времени его окончани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5 Способ получени  гипсового в жущего из фосфогипса, включающий нейтрализацию водной суспензии фосфогипса известковым молоком, отделение фосфогипса от жидкой фазы, дегидратацию его в трубе-сушилке продуктами сгорани  топлива и размол дегидратированного продукта, о т л и ч a rout и и с   тем, что, с целью улучшени  в жущих свойств целевого продукта, размол дегидратированного продукта осуществл ют

   в присутствии микромелющих тел размером (0,1-1,0) х м в количестве, обеспечивающем массовое соотношение 1:0,05-1,7 соответственно .